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バイオ医薬品の脳内デリバリーを高効率化する嗅粘膜集積性・透過性キャリアの開発

Research Project

Project/Area Number 23K23150
Project/Area Number (Other) 22H01882 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

通阪 栄一  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (40363543)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) Jiang Fei  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (60734358)
小野 浩重  山陽小野田市立山口東京理科大学, 薬学部, 教授 (90368704)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Keywords自発的乳化 / 脳内デリバリー / バイオ医薬品 / 噴霧製剤 / 多孔質粒子 / エマルション / 多孔性粒子 / 経鼻投与
Outline of Research at the Start

近年,脳への薬物送達ルートとして経鼻投与が注目されている。しかし,バイオ医薬品(タンパク質)は,粘膜上皮細胞層がバリアとなり,ほとんど脳へ到達しない。研究代表者の開発した脂溶性ナノ集合体は,タンパク質の粘膜上皮細胞層の透過を劇的に向上させる。そこで本課題では,この集合体を嗅粘膜へ集積することで効率的にタンパク質を脳内デリバリーできる技術の開発を目指す。そのために,嗅粘膜集積性が期待できる固体微粒子をキャリアとして鼻腔内へ噴霧し,嗅粘膜へ輸送,そして嗅粘膜にある粘液との接触で脳への移行に適した脂溶性集合体を含む微細エマルション(S/O/Wエマルション)を速やかに形成するシステムを構築する。

Outline of Annual Research Achievements

前年度までに,粘液中で良好に乳化し,さらに微細エマルションを形成できる粉体製剤を調製した。そこで,この製剤により形成したエマルションの粘液層透過性に関して,乳化速度とエマルション径,そして表面特性がどのように影響するかをモデル粘液で評価し,製剤の最適化を行った。また,この一連の油滴デリバリーを効率的に行うために多孔質高分子粒子を油脂分解酵素リパーゼで調製し,そのデリバリーシステムも検討した。これにより,消化管で生じる油滴吸収を鼻粘膜でも再現でき,エマルション吸収促進に効果的であることを確認した。さらに,調製した微粒子製剤が,鼻腔噴霧デバイスで良好に噴霧できることも確認した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

自発乳化製剤を用いて粘液内での乳化及び薬物透過を促進できることが確認できたため。また,この粒子を用いた鼻腔内投与を評価し,デバイスを用いて良好に噴霧できることを確認し,噴霧した粒子が嗅粘膜へ付着することが評価できたため。

Strategy for Future Research Activity

ヒト鼻腔モデルを用いて噴霧製剤の分布特性を評価し,一方で,動物実験によるに内封薬物の粘膜吸収性を評価することで,鼻腔における薬物デリバリー全体の効率化を検討する。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] A Preparation Technique of Fine S/O/W Emulsions for Protein Delivery Formed with Solid Fat2022

    • Author(s)
      Kyoka Yoshitaka and Eiichi Toorisaka
    • Journal Title

      Journal of Oleo Science

      Volume: 71 Issue: 10 Pages: 1453-1458

    • DOI

      10.5650/jos.ess22170

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of S/O/W Emulsions for Protein Delivery Formed with Solid Fat2023

    • Author(s)
      Kyoka Yoshitaka, Eiichi Toorisaka
    • Organizer
      13th International Congress on Membranes and Membrane Processes
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多孔質高分子粒子を用いた粘液中での脂溶性物質分散技術の開発2023

    • Author(s)
      吉髙京華,大石晋平,通阪栄一
    • Organizer
      化学工学会第54回秋季大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 多孔質高分子粒子を用いた鼻粘膜でのナノエマルション形成技術の開発2023

    • Author(s)
      吉髙京華,大石晋平,通阪栄一
    • Organizer
      日本膜学会「第45年会」・「膜シンポジウム2023」合同大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 多孔質高分子粒子を用いた粘膜透過促進のためのナノエマルションの開発2023

    • Author(s)
      吉髙京華,通阪栄一
    • Organizer
      化学工学会第89年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of porous lipase particles for the formation of nanoemulsions in the nasal mucosa2023

    • Author(s)
      Yusei Matsuda, Eiichi Toorisaka
    • Organizer
      13th International Congress on Membranes and Membrane Processes
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 溶媒拡散法によるタンパク質封入界面活性剤ナノ粒子の開発2022

    • Author(s)
      井上貴博、通阪栄一
    • Organizer
      日本膜学会第44年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 多孔質酵素粒子を用いた粘膜でのナノエマルション形成技術の開発2022

    • Author(s)
      松田悠聖、大石晋平、山本大揮、通阪栄一
    • Organizer
      日本膜学会第44年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 溶媒拡散法による複合界面活性剤ナノ粒子の調製とタンパク質封入特性の評価2022

    • Author(s)
      井上貴博、通阪栄一
    • Organizer
      化学工学会第53回秋季大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 鼻粘膜でナノエマルションを形成する多孔性酵素粒子の開発2022

    • Author(s)
      松田 悠聖、大石 晋平、通阪 栄一
    • Organizer
      化学工学会第53回秋季大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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